Проектирования объектов

В настоящее время отсутствует детально разработанный и применимый к различным объектам процесс управления проектированием. Однако накопленный опыт проектирования и научное его осмысление позволили выполнить определенную систематизацию и представить процесс проектирования в виде рациональной последовательности этапов и шагов на этапе. Такое описание процесса, дающее его "эскиз", будем именовать концептуальной схемой проектирования.

Процесс проектирования объектов имеет существенные особенности в зависимости от сложности (общности) этих объектов. Джонс [1] различает четыре уровня общности объектов проектирования (рис. 3.3). Объект уровня мегакомплексов (уровень 1) включает части, представленные на уровне 2 (уровень систем). Проектирование, например, города – это проектирование комплекса, образованного из частей (систем) этого города (уровень 2).

Рис. 3.3. Иерархия объектов проектирования

В свою очередь проектирование, например, транспортной системы (уровень 2) – это проектирование комплекса, образованного из частей (изделий) этой системы, представленных на уровне 3.

Аналогично, проектирование изделия (уровень 3) – это проектирование комплекса, образованного из компонентов (уровень 4).

Проектирование объектов уровней 1 и 2 относится к области "нетрадиционного" проектирования. Возможность для проектирования объектов такого типа возникла в 20 веке.

Основная сложность их проектирования заключается в том, что объекты включают (как составные части) коллективы людей или эффективность объекта зависит от политических (управленческих) решений. При их проектировании приходится учитывать такие факторы как самонастройка, изменение линии поведения, распознавание образов и ситуаций и т.п. Проявление этих факторов не контролируется, это происходит беспорядочно или имеет вероятностную природу.

Отмеченное в большей мере относится к объектам 1 уровня, которые включают разнородные системы (например, город: – систему досуга, коммунальную, транспортную и т.д.).

Объекты 2 уровня это, как правило, отраслевые системы, например, транспортная. Объекты 1 и 2 уровней по существу являются социотехническими системами.

Исторически развитие (увеличение, усложнение) этих объектов происходило, в основном, путем неуправляемого "приращения" за счет дополнительных изделий (компонентов). Это породило социальные и другие проблемы, например, в городах.

Проектирование объектов 3 и 4 уровней относится к области "традиционного" проектирования. При их проектировании учет "человеческого фактора" не вызывает сложностей, поскольку оказывается достаточным обеспечить комфортные условия для пребывания человека, его работы или управления объектом. Процедурная база проектирования таких объектов разрабатывалась в течение длительного времени; она основана на естественнонаучных и научно-технических знаниях. На уровне изделий и компонентов используются математические проектные модели, которые могут быть исследованы аналитическими, численными или машинными методами. Такой подход к проектированию дает однозначные и наиболее точные результаты.

Проектирование объектов 3 и 4 уровней во многих случаях ведется безотносительно к некоторой системе (мегакомплексу). Такие изделия и компоненты являются предметами массового спроса (например, легковые автомобили) или относятся к рынку комплектующих (например, судовые дизели). Проектирование этих объектов ведется с учетом современных требований в части эргономики, эстетики, экологии и т.д., а также тенденций в развитии техники, технологии изготовления, эксплуатации и т.д.

Процесс проектирования объектов принято делить на этапы (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Этапы проектирования

Проектирование мегакомплекса или системы как целого объекта (без последующего проектирования изделий и компонентов, входящих в объект) выполняется на этапе концептуального проектирования (рис. 3.4 а). Примером такого (неполного, несквозного) проектирования мегакомплекса может служить инвестиционный проект, который рассмотрен ниже в п. 3.2.

Проектирование изделий и компонентов включает этапы технического проектирования и конструирования. Если выполняется "сквозное" проектирование мегакомплекса или системы*, т.е. разрабатываются и образующие их изделия и компоненты, то такое проектирование включает все три этапа и завершается оформлением технической документации (коммуникатов) на изготовление объектов, их эксплуатацию и другие цели.

Известный английский специалист в области теории проектирования Джонс [1] предложил разделять процесс проектирования на фазы с точки зрения характера выполняемых действий. Эти три фазы он назвал: дивергенция1), трансформация 2), конвергенция3).

Дивергенция – это, по существу, одна из фаз этапов концептуального и технического проектирования (рис. 3.4 а); при этом выполняется накопление различной информации, ее анализ и формализация для целей проектирования, уточняется постановка проблемы, определяются цели и задачи проектирования.

Трансформация – это фаза "высокого творчества", когда на результаты дивергентного поиска "накладывается" некоторая концептуальная схема проектируемого объекта. На этой стадии ярче всего проявляется личность проектировщика.

Фаза конвергенции наступает тогда, когда концептуальная (принципиальная) схема объекта определена и необходимо шаг за шагом разрешать второстепенные противоречия, возникающие при разработке конструкции (изделий и компонентов) до тех пор, пока в каждом случае не будет получено окончательное решение. Это единственная фаза проектирования, которая практически полностью поддается логическому анализу и во многих случаях может быть выполнена на ЭВМ. Эта фаза соответствует этапу конструирования.

На рис. 3.4 показано соответствие стадий проектирования по ГОСТ 2.103 [14] трем этапам современной методологии проектирования объектов.

Первой стадией является техническое предложение, требования к которому установлены ГОСТ 2.118 [15]. Техническое предложение разрабатывают "с целью выявления дополнительных или уточнения требований к изделию (технических характеристик, показателей качества и др.), которые не могли быть указаны в техническом задании (заказчика) и это целесообразно сделать на основе предварительной конструкторской проработки и анализа различных вариантов изделия". С целью разработки технического предложения на сложные (нетрадиционные) изделия выполняют проектно-исследовательские проработки, которые в литературе именуют: аванпроект или предэскизный проект [16], а также – исследовательское проектирование [17]. Техническое предложение соответствует фазе дивергенция.

Итоговые материалы выполнения технического предложения, включая предложения к техническому заданию заказчика, являются основой для разработки эскизного проекта в соответствии с ГОСТ 2.119 [18]. Эскизный проект разрабатывается с "целью установления принципиальных (конструктивных, схемных и др.) решений изделия, дающих общее представление о принципе работы и (или) устройстве изделия". Эскизный проект соответствует фазе трансформация.

По результатам эскизного проектирования готовится техническое задание на разработку технического проекта в соответствии с ГОСТ 2.120

[19], т.е. готовится задание для этапа конструирования изделия. Технический проект дает полное представление о конструкции изделия.

Разработка технологии изготовления изделия выполняется на стадии рабочего проектирования (заключительной).

Поиск по сайту: